10 月 15 日科技日报消息,清华大学方璐教授团队在智能光子领域获重大突破,成功研制全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片 「玉衡」,相关成果发表于 《自然》。该芯片约 2 厘米见方,能实现高分辨率快照光谱成像,突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的瓶颈。该芯片可广泛应用于多领域,有望缩短银河系恒星光谱巡天周期。
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10 月 15 日,科技日报从清华大学获悉,该校电子工程系方璐教授团队在智能光子领域取得重大突破,成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片 「玉衡」,标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域迈上新台阶。相关研究成果在线发表于学术期刊 《自然》。
「玉衡」 光谱成像芯片概念图。图片来源:清华大学官微
科研团队基于智能光子原理,创新提出可重构计算光学成像架构,将传统物理分光限制转化为光子调制与计算重建过程。通过挖掘随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性,团队实现高维光谱调制与高通量解调的协同计算,最终研制出 「玉衡」 芯片。
「玉衡」 芯片仅约 2 厘米×2 厘米×0.5 厘米,却可在 400—1000 纳米的宽光谱范围内,实现亚埃米级光谱分辨率、千万像素级空间分辨率的快照光谱成像,能在单次快照中同步获取全光谱与全空间信息,其快照光谱成像的分辨能力提升两个数量级,突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期瓶颈,为高分辨光谱成像开辟了新路径。
可重构计算光学成像架构。图片来源:清华大学
方璐表示,「玉衡」 攻克了光谱成像系统的分辨率、效率与集成度难题,可广泛应用于机器智能、机载遥感、天文观测等领域,以天文观测为例,「玉衡」 的快照式成像每秒可获取近万颗恒星的完整光谱,有望将银河系千亿颗恒星的光谱巡天周期从数千年缩短至十年以内,凭借微型化设计,它还可搭载于卫星,有望在数年内绘制出人类前所未有的宇宙光谱图景。
每日经济新闻综合科技日报、清华大学官微
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